Ce que les microbes des océans révèlent sur le changement climatique

Selon les propos de l'océanographe biologique Angelicque White, « quand l'océan change, la planète change, et tout commence avec les microbes. » S'appuyant sur des décennies de données, White nous indique de quelle manière les scientifiques s’appuient sur ces micro-organismes anciens en tant que baromètre crucial de la santé des océans, et comment nous pourrions en prendre soin alors que la température de l'eau des océans ne cesse d'augmenter de façon régulière.

Je suis océanographe biologiste.

J'ai le privilège absolu d'étudier
la vie microbienne

dans l'océan Pacifique.

Nous parlerons des microbes
dans une minute

mais je veux d'abord donner
un état des lieux,

une échelle de grandeur.

L'océan Pacifique est le bassin océanique
le plus grand et le plus profond.

Il couvre 155 millions
de kilomètres carrés.

Si vous preniez tous les continents
pour les assembler

pour créer une Pangée 2.0,

ils rentreraient parfaitement,
et il y aurait encore de la place.

C'est un écosystème énorme,

du bleu de la haute mer
au vert de la marge continentale.

À cet endroit,

j'étudie la base
de la chaîne alimentaire :

le plancton.

Dans ma recherche

et dans le domaine de l'océanographie
microbienne dans son ensemble,

un thème a émergé

et ce thème est le « changement ».

Ces écosystèmes microbiens
évoluent de manière réelle et mesurable

et ce n'est pas difficile à voir.

Les océans couvrent 70% de notre planète

donc un changement océanique
est un changement planétaire

et tout commence avec les microbes.

Maintenant, j'ai deux vignettes
à partager avec vous.

Elles sont censées être
des histoires d'amour pour les microbes.

Mais je vais être honnête,
certains éléments

sont très décevants.

Prenez garde, focalisez-vous sur l'amour.

D'accord ? C'est le sujet de départ.

La première chose à savoir,

c'est que les forêts de la mer
sont microbiennes.

Et ce que je veux dire par là,
c'est que, en général,

les plantes de haute mer
sont microscopiques

et elles sont beaucoup plus abondantes
qu'on ne le pense.

Alors je vais vous montrer des photos
de ces organismes

que j'ai rassemblées au fil des années.

Ils font partie de l'échelon le plus bas
du réseau alimentaire de l'océan.

Ce sont des plantes et animaux minuscules,

se présentant sous des formes, tailles,
couleurs et métabolismes variés.

Il y en a des centaines de milliers
dans un seul millilitre d'eau de mer.

Vous nagez certainement avec eux
quand vous êtes dans l'océan.

Ils produisent de l'oxygène,
ils consomment du CO2.

Ils sont la base de la chaîne alimentaire

dont dépendent toutes les autres
formes de vie marine.

J'ai passé environ 500 jours
de ma vie scientifique en mer

et beaucoup plus devant un ordinateur
ou dans un laboratoire

donc je me sens obligée de vous raconter
certaines de leurs histoires.

Commençons par le Nord-Ouest Pacifique.

Ce lieu est vert. C'est magnifique.

Voici des efflorescences de phytoplanctons
visibles de l'espace

le long de la côte Ouest des États-Unis.

C'est un écosystème
incroyablement productif.

C'est où vous allez pour pêcher le saumon
ou le flétan et observer les baleines.

C'est une région superbe de notre pays.

Et là-bas, pendant dix ans,
j'ai étudié entre autres

le sujet captivant des proliférations
d'algues nuisibles.

C'est l'efflorescence de
phytoplanctons produisant des toxines

qui peuvent contaminer
les chaînes alimentaires et s'accumuler

dans les crustacés et poissons
pêchés pour notre consommation.

On essayait de comprendre
pourquoi, où et quand

ils fleurissent

afin de pouvoir contrôler ces pêches

et protéger la santé humaine.

Le problème est que l'océan
est toujours en mouvement

et que tout comme certains dans nos vies,
la toxicité varie parmi le plancton.

(Rires)

D'accord ?

Afin de contourner ces obstacles,

nous avons combiné la télédétection
par satellite

avec des drones et des planeurs,

l'échantillonnage suivi de la zone de surf

et passé beaucoup de temps en mer

dans des petits bateaux au large
de la côte de l'Oregon.

Je ne sais pas si vous avez eu
l'occasion de faire ça,

mais ce n'est pas facile.

[Même les océanographes ont le mal de mer]

Voici quelques pauvres étudiants.

(Rires)

J'ai caché leurs visages
pour protéger leur identité.

(Rires)

C'est un environnement stimulant.

Je vais donc vous parler de données
obtenues avec difficulté.

(Rires)

En regroupant nos données
avec nos collaborateurs,

nous avons un comptage cellulaire
de toxines et phytoplancton sur 20 ans.

Et cela nous a permis de comprendre
les tendances de ces floraisons

et de les modéliser pour les prédire.

Et ce que nous avons observé

est que le risque de floraisons algales
nuisibles est fortement lié au climat.

Quand je dis « climat »,
je ne parle pas de la météo,

je parle des changements à long terme.

Ces oscillations dont vous avez
peut-être entendu parler

comme l'oscillation décennale
du Pacifique, El Niño.

Elles apportent généralement des hivers
chauds et secs dans cette région,

mais elles réduisent aussi la force
du courant de Californie

qui va du nord au sud,
le long de la côte du Nord-Ouest Pacifique

et réchauffe l'océan côtier.

Ce sont les zones rouges sur cette carte,

des anomalies chaudes,

de forts indices positifs de l'ODP.

Quand nous avons de tels changements
dans la circulation

et des changements de température,

il y a une augmentation
du risque de floraison algale nuisible

mais également une diminution
du recrutement du saumon,

et nous observons l'intrusion
d'espèces invasives comme le crabe vert.

Donc, ce sont les impacts écologiques
et économiques du climat.

Si nos modèles sont corrects,

la fréquence et gravité
de ces événements vont empirer,

tout comme ces anomalies chaudes.

Et pour illustrer cela,

2014 a connu une des pires
proliférations algales nuisibles

de l'histoire de l'Oregon.

Ce fut aussi l'année la plus chaude
enregistrée depuis longtemps.

C'est-à-dire avant 2015,

2016,

2017, 2018.

En fait, les cinq années les plus chaudes
jamais enregistrées

ont été les cinq dernières.

C'est bien pour la prolifération
d'algues toxiques

mais bien moins
pour la santé de l'écosystème.

Mais vous ne vous souciez
peut-être pas des crustacés,

mais ces changements impactent des pêches
économiquement importantes,

comme celles du crabe et du saumon,

et peuvent affecter la santé
de mammifères marins comme les baleines.

Et cela peut compter un peu plus.

Cela peut susciter de l'intérêt.

Voilà donc votre histoire apocalyptique
relative aux marges du Pacifique.

En fait, ces écosystèmes
sont très résilients.

Ils peuvent se remettre
si on leur en donne l'opportunité.

Il s'agit de ne pas ignorer
les changements que nous observons,

ce qui m'amène à ma deuxième vignette.

J'ai depuis déménagé sur l'archipel
le plus isolé de notre planète,

les îles hawaïennes,

où je suis la responsable du programme
« Séries temporelles de l'océan hawaïen ».

Depuis 31 ans, ce programme

fait ce pèlerinage mensuel
sur un lieu appelé Station ALOHA.

C'est au milieu de l'océan Pacifique,

au centre de ce système
de courants vastes et tourbillonnants

appelé le gyre subtropical
du Pacifique nord.

C'est notre plus grand
écosystème océanique.

Il fait quatre fois la surface
de la forêt amazonienne.

Il y fait chaud, dans le bon sens.

L'eau est bleue.

C'est définitivement l'endroit
où vous voulez plonger et nager.

C'est impossible à bord de nos bateaux,

vous savez, à cause des requins.
Regardez sur Google.

(Rires)

C'est un endroit magnifique.

Là-bas, depuis octobre 1988,

des générations de chercheurs
ont fait ces pèlerinages mensuels.

Nous étudions la biologie, la chimie
et la physique de la pleine mer.

Nous avons mesuré la température
de la surface aux fonds marins.

Nous avons suivi les courants,
tracé les vagues.

Les gens y ont découvert
de nouveaux organismes.

Les gens ont créé
de vastes banques génomiques

qui ont révolutionné

ce que nous pensons de la diversité
des micro-organismes marins.

Ce n'est pas qu'un lieu de découverte.

L'aspect important des séries temporelles,

c'est qu'elles nous offrent
une perception de l'histoire,

une perception du contexte.

En 30 ans de données,

cela nous a permis de distinguer
le changement saisonnier

et d'observer l'émergence
de l'empreinte humaine

sur le monde naturel.

Il y a une autre série temporelle
emblématique à Hawaï

qui est la Courbe de Keeling.

J'espère que vous l'avez tous vue.

Cette série temporelle a prouvé la
rapide augmentation du dioxyde de carbone

dans l'atmosphère.

Ce n'est pas seulement le nombre,
c'est le taux de croissance.

L'augmentation du taux de dioxyde
de carbone dans l'atmosphère

est sans précédent pour la planète.

Et cela a des conséquences sur nos océans.

En fait, les océans absorbent environ
90% de la chaleur générée

par les gaz à effet de serre

et environ 40% du dioxyde de carbone.

Nous avons pu mesurer cela
à la station ALOHA.

Chacun de ces points est un navire.

Cela représente la vie de personnes
faisant ces mesures sur 30 ans,

et cela a pris 30 ans
pour enfin voir cela.

Le CO2 augmente dans l'atmosphère,

le CO2 augmente dans l'océan.

C'est la courbe en rouge.

Une conséquence de cela

est le changement fondamental
dans la chimie de l'eau de mer,

une baisse du pH

à l'échelle logarithmique,

c'est la courbe en bleue.

Nous avons donc observé une baisse du pH
de 30% à la surface de l'océan

dans cette série temporelle.

Ça affecte les organismes qui doivent
se nourrir et fabriquer leurs coquilles.

Cela modifie la croissance et
les interactions métaboliques.

Cela n'affecte pas que le plancton

mais des écosystèmes aussi grands
que les récifs coralliens.

Dans cette série temporelle, un des
éléments que nous avons démontrés

est que nous avons effleuré la surface.

L'augmentation du CO2 et la baisse du pH

sont mesurées sur les 500 premiers mètres
de la colonne d'eau.

Je trouve que c'est vraiment profond.

Il s'agit pourtant d'un des endroits
les plus isolés de notre planète

et nous avons impacté les 500 premiers
mètres de la colonne d'eau.

Mais ces deux phénomènes,

prolifération algale toxique
et acidification de l'océan,

ce n'est pas tout, bien sûr.

Vous savez le reste :

montée du niveau des mers, eutrophisation,
fonte des calottes glaciaires,

croissance des zones minimales d'oxygène,
pollution, perte de biodiversité

et surpêche.

C'est dur de trouver un étudiant diplômé.

Pas évident de les convaincre
avec ce discours.

(Rires)

(Soupire)

Cependant, je pense que ces systèmes,
ces écosystèmes microbiens,

sont extrêmement résilients.

Il faut juste ne pas aller trop loin
sur cette voie.

Je pense que la surveillance en continu
de nos océans et de notre planète

est une obligation morale
pour notre génération de scientifiques.

Nous sommes les témoins

des changements infligés
sur nos communautés naturelles

et ainsi,

cela nous donne l'opportunité de s'adapter
et de susciter un changement global,

si nous sommes prêts à le faire.

Les solutions à ces problèmes
sont à plusieurs niveaux.

Elles incluent un ensemble de solutions,

du changement local

à l'élection de personnes qui protègeront
notre environnement

à l'échelle mondiale.

(Applaudissements)

Revenons à l'amour.

(Rires)

Les microbes sont importants.

Ces organismes sont petits,

abondants, anciens.

Ils sont essentiels à la préservation
de la population et de la planète.

Mais nous sommes en route pour doubler
nos émissions de dioxyde de carbone

dans les 50 prochaines années.

J'utilise l'analogie

que nous mangeons comme
si nous avions encore 20 ans

en pensant qu'il n'y aura pas
de conséquences,

mais j'ai la quarantaine

et je sais qu'il y a des conséquences
à ma consommation énergétique.

(Rires)

Ces océans sont très vivants.

Ces écosystèmes ne se sont pas effondrés.

Sauf pour l'Arctique.
On pourrait en parler.

(Rires)

Mais les observations continues
que j'ai partagées avec vous aujourd'hui,

le travail de générations
de scientifiques,

nous indiquent qu'il faut prendre
meilleur soin de nos océans

et entretenir les microbes
qui nous aident.

Et sur ces propos,

je vais conclure par une citation
de l'une de mes héroïnes,

Jane Lubchenco.

Et cette diapositive tombe à point.

Jane a dit que les océans
ne sont ni trop grands pour échouer,

ni trop grands pour pouvoir être réparés,

mais ils sont trop grands
pour être ignorés.

Merci.

(Applaudissements)